DE1292503B - Aufwickelvorrichtung zum Spannen des Gurtzeugs von Flugzeug- und Fahrzeuginsassen - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufwickelvorrichtung zum Spannen des Gurtzeugs von Flugzeug- und Fahrzeuginsassen mit einer federbelasteten Haspel zum Aufwickeln des Gurtes, mit einer vom Insassen betätigten Einstellvorrichtung für die Spannung des Gurtes und einer Trägheitssperre, die unabhängig von der Einstellvorrichtung auf eine vorbestimmte Beschleunigung anspricht.
• Die bekannten Vorrichtungen dieser Art erlauben dem Sitzenden freie Bewegungen, da die Trägheitssperre bei den relativ langsamen Bewegungen des Sitzenden nicht wirksam wird. Treten jedoch plötzliche Beschleunigungen auf, mit dem Bestreben, den Sitzenden vom Sitz zu entfernen, so wickelt sich das aufgewickelte Gurttrum sehr schnell ab, die Trägheitssperre spricht an und arretiert die Haspel, so daß ein weiteres Abwickeln des Gurttrums nicht mehr möglich ist. Diese Vorrichtungen sind jedoch unzureichend. Hat sich nämlich der Sitzende gerade vorgebeugt und damit den Gurt weit herausgezogen, so daß er fast ganz von der Haspel abgewickelt ist, wenn die unerwartete Beschleunigung auftritt, so geben die viel zu langen Gurtbänder dem Körper des Sitzenden nicht genügend Halt, wenn dieser im Fahrzeug herumgeschleudert wird, oder z. B. mit einem Schleudersitz aus einem Flugzeug herauskatapultiert werden soll. Es besteht die Gefahr, daß der Sitzende aus den Gurten herausrutscht.
• Die Erfindung hat sich die Beseitigung dieser Nachteile zur Aufgabe gestellt.
• Zu diesem Zweck geht die Erfindung von dem Gedanken aus, durch Zündung einer Explosivladung in kürzester Zeit, selbst wenn erhebliche Kräfte hierfür erforderlich sind, die Gurte straff anzuziehen. Dieser Gedanke wird entsprechend der Erfindung dadurch verwirklicht, daß eine zusätzliche druckgasbetätigte Schnelldreheinrichtung für die Haspel zum Spannen des Gurtes vorgesehen wird.
• Druckgasbetätigte Schnelldreheinrichtungen für Haspeln sind an sich bei Lastfallschirmen bekannt. Dort dienen sie durch Verkürzen der Fallschirmleinen zur Erzeugung einer Gegenbeschleunigung, um den Aufprall bei der Landung zu vermindern.
• Nachfolgend ist als Ausführungsbeispiel eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert.
• F i g. 1 der Zeichnungen ist eine schematische perspektivische Darstellung; sie zeigt einen Teil der Anschnallgurtung, einen Sitz, ein Gerät zum Einstellen der Gurtung zusammen mit einer Zündvorrichtung für die Explosivladung; F i g. 2 ist eine Stirnansicht der Aufwickelvorrichtung; F i g. 3 ist ein Längsschnitt der Aufwii ckelvorrichtung nach der Linie 4-4 in F i g. 2; F i g. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie 5-5 in F i g. 3; F i g. 5 ist ein Längsschnitt der Explosionskammer nebst Zündvorrichtung nach der Linie 8-8 in Fig.1.
• Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, ist an die Aufwickelvorrichtung 10 ein Gurt 12 angeschlossen. Wie aus der F i g. 1 hervorgeht, hängt der Gurt 12 hinter der Rückenlehne des Sitzes 16 am Gurtzeug des Sitzes. Dieser befindet sich in einem schnellen Fahrzeug oder Flugzeug. Die Vorrichtung 10 hat ein Gehäuse 20 mit Stirnwänden 22 und 24. Die Stirnwand 22 ist mit einer Abdichtung 26 versehen, da diese Stirnwand einen Teil der Gaskammer 28 ir dem Gehäuse 20 bildet. In dem Gehäuse 20 befinde sich eine Querscheidewand 30. In dieser ist ein Lager 32 vorgesehen mit einem darin befindlichen Dichtungsring 34, welcher an der Oberfläche der im Lager 32 gelagerten Haspel 36 anliegt. Der Gurt 12 tritt durch die Öffnung 38 des Gehäuses 20 (F i g. 5) in die Haspelkammer 40. Das Ende des Gurtes ist an der Haspel 36 durch die Schrauben 42 und die Füllplatten 44 befestigt, wobei die letzteren in Aussparungen in der Oberfläche der Haspel 36 eingreifen.
• Ein Dichtungsring 46 ist in einer Nut in einem Teil des Gehäuses 20 mit geringerem Innendurchmesser angebracht und liegt an einem Teil der Oberfläche der Haspel 36 an. Ein Radialnadellager 48 für die Haspel 36 ist in einer Aussparung des Gehäuses 20 neben dem Ring 46 eingebaut. Zwei Axialnadellager 50 und 52 sind beiderseits des Flansches 54 der Haspel 36 angebracht. Die Lager 50 und 52 befinden sich in einer ringförmigen Aussparung 55, die durch eine Fläche des in das Gehäuse 20 eingeschraubten Halteringes 56 und einer gegenüberliegenden Fläche 58 des Gehäuses gebildet wird.
• Eine Trägheitssperre, die mit der Haspel in Triebverbindung steht, ist in F i g. 3 rechts von der Haspel angebracht. Da Trägheitssperren für derartige Zwecke an sich bekannt sind, ist der Aufbau derselben hier nur kurz angedeutet. Ein Trägheitsrad 62 mit den Zähnen 64 am Außenumfang und einer glatten Bohrung 66 sitzt auf dem Ende der Haspel 36 mit einem Schiebesitz, so daß es sich mit der letzteren dreht. Bei starker Beschleunigung der Haspel 36 reicht jedoch die Reibung nicht aus, um das Trägheitsrad mitzunehmen. Bei der Relativdrehung zwischen Haspel 36 und Trägheitsrad 62 geben Nocken zwei Schaltklinken frei, welche an Zapfen 86 und 88 gelagert sind, die sitzen in Öffnungen der Lappenpaaren 90 und 92 der Büchse 94. Federn drücken die Schaltklinken nach außen, wo sie in einen Zahnkranz 80 einer Büchse 82 eingreifen, die durch Stifte 84 am Gehäuse befestigt ist. Die Büchse 94 sitzt drehbar auf einem festen Zapfen 96 der Stirnwand 24 mittels eines Wälzlagers 98. Dadurch wird die Haspel 36 verriegelt, so daß sie sich nicht drehen kann.
• Um die Schaltklinken aus dem Eingriff mit den Zähnen 80 zu lösen, sind besondere Handgriffe vorhanden, die hier nicht näher erläutert sind.
• Im rechten Ende des Gehäuses 20 befindet sich eine Rückholspiralfeder 130. Diese greift einerseits an der feststehenden Büchse 82 und andererseits an der zusammen mit der Haspel drehbaren Büchse 94 an. Die Rückholfeder 130 übt somit eine elastische Rückstellkraft auf die Haspel 36 aus, da die Büchse 94 in einem Ende der hohlen Haspel 36 durch die Teile 104 verriegelt ist, und hat das Bestreben, den Gurt 12 wieder auf die Haspel aufzuwickeln.
• Mit der Haspel 36 ist kraftschlüssig die Schnelldrehvorrichtung verbunden. Diese Vorrichtung besteht aus einem Schubkolben 144 mit einer Kolbenscheibe 146, die axial in der Kammer 28 gleitet. Die Kolbenstange 148 ist hohl und umgibt einen Führungszapfen 150, welcher an der Stirnwand 22 angebracht ist. Am Umfang der Kolbenscheibe 146 sitzen Kolbenringe 152. Das innere Ende der Kolbenstange 148 befindet sich in einer Öffnung 154 der Scheidewand 30; in dieser Öffnung 154 befindet sich auch eine Ringdichtung 156, welche die Oberfläche der Kolbenstange 148 berührt. Das innere Ende der Kolbenstange 148 berührt das Ende eines Schraubbolzens 160, welcher bei einer Axialbewegung des Kolbens 144 auf die Haspel 36 zu und in denselben hinein getrieben wird. Die Hohlspindel der Haspel hat ein rillenförmiges Schraubgewinde 162, der Schraubbolzen 160 Gewinderillen 164, in welche Kugeln 166 eingreifen, welche auch in das Schraubgewinde 162 eingreifen. Eine die Drehung des Schraubbolzens 160 verhindernder Vierkantstab 170 gleitet axial in der Vierkantbohrung 172 des Zapfens 96. Auch in der Mitte des Schraubbolzens 160 befindet sich eine Vierkantbohrung 174, in welche der Stab 170 eingreift. Wenn sich nun der Kolben 144, in F i g. 4 gesehen, nach rechts bewegt, stößt das innere Ende der Kolbenstange an den Schraubbolzen 160 und schiebt denselben axial, aber ohne Drehung durch die Hohlhaspel 36 hindurch. Da der Schraubbolzen mit der Haspel 36 durch ein Gewinde verbunden ist, muß sich die Haspel drehen, wodurch der Gurt 12 auf die Haspel gewickelt wird.
• In dem Gehäuse 20 befindet sich eine Flüssigkeit 180 zwischen der Scheidewand 30 und einer Fläche der Kolbenscheibe 146 des Kolbens 144. In einer Wandung des Gehäuses 20 befindet sich eine Drosselöffnung 182. Diese ist dazu bestimmt, die Geschwindigkeit des Kolbens 144 zu vermindern, wenn sich derselbe dem Ende seines Hubes nähert, so daß keine unzulässig hohen Kräfte auf den Insassen übertragen werden, wenn die Gurtung infolge der Wirkung des Gasdruckes in der Kammer 28 rasch eingezogen wird. Der Gasdruck wird in einer besonderen Explosivl,-ammer 186 (F i g. 5) erzeugt, von wo aus die Druckgase durch eine Rohrleitung 190 in die Kammer 28 gelangen. Die Rohrleitung 190 ist durch einen Anschlußteil 192 an die Explosivkammer 186, durch einen Anschlußteil 194 an eine Rohrmuffe 196 des Gehäuses 20 angeschlossen. Ein Kanal 198 erstreckt sich von der Rohrmuffe 196 zu der Kammer 28.
• Die Kammer 186 enthält einen Explosivsatz 200 im Verbrennungsraum 202 sowie eine Zündpille 204. Das Verschlußstück 206 befindet sich an einem Ende des Raumes 202 und trägt einen Schlagbolzen 208 zusammen mit einem Scherstift 210, der in eine Nut 214 des Schlagbolzens 208 hineinpaßt. Wird auf den Schlagbolzen 208 eine Kraft ausgeübt, welche den Scherstift 210 abschert, dann wird der Schlagbolzen gegen die Zündpille 204 geschleudert, der Explosivsatz verbrennt und die dabei entwickelten Gase entweichen durch die Auslaßöffnungen 216 vor dem Anschlußstück 192. Die Gase gelangen dann unter erheblichem Druck in die Kammer 28. Auf den Schlagbolzen 208 kann entweder von Hand oder auch automatisch eine ausreichende Kraft ausgeübt werden, um die Treibladung zu entzünden.
• Im Betriebe hat der Insasse sein Anschnallgurtzeug 14 selbst unter Kontrolle, kann sich aber auf eine automatische Verriegelung und automatisches Einziehen verlassen, falls die Verhältnisse eine solche Verriegelung und/oder ein Einziehen des Gurtes 12 erfordern. Wenn durch den Steuerhebel 120 die Verriegelung gelöst ist, kann sich die Haspel, 36 in der Richtung drehen, in welcher sie den Gurt 12 abgibt. Das Gurtzeug 14 schmiegt sich dabei unter der elastischen Kraft der Feder 130 an den Insassen an, wobei sich derselbe aber ungehindert bewegen kann.
• Die Haspel 36 ist in ihrer jeweiligen Lage durch Betätigung des Griffes 120 in hier nicht näher zu erläuternder Weise verriegelbar.
• Für den Notfall, beispielsweise wenn der Flugzeugführer das Flugzeug in der Luft verlassen muß, kann die Schleudersitzauslösung mit dem Schlagbolzen 208 der Zündvorrichtung verbunden werden, damit letztere selbsttätig in Tätigkeit tritt.

Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Aufwickelvorrichtung zum Spannen des Gurtzeugs von Flugzeug- und Fahrzeuginsassen mit einer federbelasteten Haspel zum Aufwickeln eines Gurtes, mit einer vom Insassen betätigten Einstellvorrichtung für die Spannung des Gurtes und einer Trägheitssperre, die unabhängig von der Einstellvorrichtung auf eine vorbestimmte Beschleunigung anspricht, gekennzeichnet durch eine zusätzliche druckgasbetätigte Schnelldreheinrichtung (146, 160) für die Haspel (36) zum Spannen des Gurtes.
2. 2. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Trägheitssperre axial auf einer Seite der Haspel sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (146) der Schnelldreheinrichtung (146, 160) auf der anderen Seite der Haspel (36) sitzt, wobei Trägheitssperre, Haspel und Schnelldreheinrichtung sich in einem gemeinsamen Gehäuse befinden.
3. 3. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die druckgasbetätigte Schnelldreheinrichtung eine Gaskammer (28) umfaßt sowie einen Schubkolben (144), welcher unter dem Druck des Gases in der Gaskammer (28) verschiebbar ist und auf seiner nicht mit Gas beaufschlagbaren Seite dem Druck eines flüssigen oder gasförmigen Mediums ausgesetzt ist, daß die Haspel hohl ist und ein Schraubgetriebe (160, 162, 166 usw.) im Innern der Haspel angeordnet ist, wobei die Haspel die Mutter des Schraubgetriebes bildet.
4. 4. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Drosselöffnung (182), durch welche die Flüssigkeit ausströmt, wenn der Kolben durch den Gasdruck bewegt wird.
5. 5. Aufwickelvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubbolzen (160) des Schraubgetriebes gegen Drehung durch eine Einrichtung (170) gesichert ist und daß der Kolben eine Kolbenstange (148) aufweist, die den Schraubbolzen axial verschiebt.
6. 6. Aufwickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubgetriebe Kugeln (166) in rillenförmigen Gewindegängen aufweist.
7. 7. Aufwickelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein von der Aufwickelvorrichtung (10) getrenntes Gehäuse (186) mit einer Explosionskammer (202) zur Aufnahme einer Treibladung (200).